JPS59133295A - Liquid fuel based on powdered solid fuel, petroleum residue and water, manufacture and application thereof in boiler or industrial furnace - Google Patents
Liquid fuel based on powdered solid fuel, petroleum residue and water, manufacture and application thereof in boiler or industrial furnaceInfo
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- JPS59133295A JPS59133295A JP58252467A JP25246783A JPS59133295A JP S59133295 A JPS59133295 A JP S59133295A JP 58252467 A JP58252467 A JP 58252467A JP 25246783 A JP25246783 A JP 25246783A JP S59133295 A JPS59133295 A JP S59133295A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、粉炭などの粉末化固体燃料または石油起源の
粉末化固体燃料、石油残留物および水をベースとする液
体燃料、およびその製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to powdered solid fuels such as pulverized coal or of petroleum origin, liquid fuels based on petroleum residues and water, and processes for their production.
現今、特に石油炭化水素の消耗量を減少させる目的で、
燃料としての石炭の利用全増大させるために多くの研究
が成された。Currently, with the aim of reducing consumption of petroleum hydrocarbons in particular,
Much research has been done to increase the overall use of coal as a fuel.
一方では、伝統的な石炭利用に固有の欠点(取扱い、輸
送、貯蔵、給炭、燃焼残留物の取出しが困雉なこと、汚
染など)の故に、他方では、一般的に使用される燃焼装
置とそのテクノロジー環境が液体燃料に特有のものでろ
って固体燃料には適当でないことの故に、前述の問題の
解決は特に困難であることが明らかと7よった。On the one hand, due to the inherent disadvantages of traditional coal utilization (difficulties in handling, transportation, storage, feeding, removal of combustion residues, pollution, etc.), on the other hand, the commonly used combustion equipment Solving the aforementioned problems has proven particularly difficult because the technology environment is unique to liquid fuels and not suitable for solid fuels7.
この様な理由から、微粉炭を適当な液体または液体混−
8−切の中に懸濁させた成体燃料組成物の実現かりf究
さ2tた。For these reasons, pulverized coal is mixed with a suitable liquid or liquid.
The realization of a solid fuel composition suspended in an 8-molecular fuel was investigated.
しかしこの様な組成物の実現は多くの問題、特に組成物
の安定性の問題と炭素含有量に関する問題と金主じる。However, the realization of such compositions is fraught with a number of problems, especially the stability of the composition and the carbon content.
今日壕で、これらの相互に密接に結びついた諸問題は、
液体炭化水素と競争するには不十分な妥協的解決法しか
生じなかった。Today in the trenches, these closely interconnected issues are
Only compromise solutions emerged that were insufficient to compete with liquid hydrocarbons.
実際に、粉炭懸濁液の安定性(沈降性)は、液体の物理
特性(密度、粘度など)のほか、液体中の石炭の係およ
び粉炭粒子の寸法に依存している。In fact, the stability (sedimentability) of a pulverized coal suspension depends on the physical properties of the liquid (density, viscosity, etc.), as well as the mass of the coal in the liquid and the size of the pulverized coal particles.
故に多くの場合、懸濁液の安定性は、石炭のチが低いほ
ど、才た粉炭の粒径が大であるほど悪い。Therefore, in many cases, the stability of the suspension is worse as the chi of the coal is lower and the particle size of the aged pulverized coal is larger.
この場合、微粉炭の製造は高価な装置と比較的高い原価
を必要とする。In this case, the production of pulverized coal requires expensive equipment and relatively high costs.
また他の場合に、便用された石炭が過大な灰分分有する
。虻って石炭の燃料としての利用はその使用前に脱灰操
作を必要とし、またこの様な操作から生じる石炭粒子は
、高炭素含有量の液体燃料を作るには小さすぎる(石炭
の性質と十分な脱灰処理に際しての灰分の分散度とに応
じて、一般に粒子の100%が40ミクロン以下、30
ミクロン以下、または15ミクロン以下である)。この
炭素言肩量の顕著な増大は、公知の方法では、より大き
な粒度を有する石灰分を添加することによってしか達成
することかで@々いが、この大粒度の粉炭の灰分は当然
に高くなる。粒度が犬であるほど灰分の除去が不十分と
なるからである。In other cases, the converted coal has an excessive ash content. The use of coal as a fuel requires a deashing operation before its use, and the coal particles resulting from such operations are too small (due to the nature of coal) to produce liquid fuels with high carbon content. Generally, 100% of the particles are 40 microns or less, 30
microns or less, or 15 microns or less). This remarkable increase in the amount of carbon can only be achieved by adding lime with a larger grain size in known methods, but the ash content of this large grain coal is naturally high. Become. This is because the smaller the particle size, the more insufficient the removal of ash becomes.
さらに、懸濁液中の亮い液体係は次の(米な欠点を示す
。Furthermore, bright liquid in the suspension exhibits the following disadvantages:
液体が水である場合、懸濁液の燃・暁がこれによって著
しく影響され、また熱効率が低下する。そこで、ボイラ
の直前で水の一部を抽出することが必要(fこなる場合
があるが、これはとにがく経済収支の顕著な低下に導く
。If the liquid is water, the flammability of the suspension is significantly affected by this and the thermal efficiency is reduced. Therefore, it is necessary to extract a portion of the water immediately before the boiler, which may lead to a significant decline in the economic balance.
使用さ扛る液体が燃料油である場合、この液体の原価が
この方法の採算と利点を大巾に低下させる。If the liquid used is fuel oil, the cost of this liquid greatly reduces the profitability and advantages of this method.
この点に関して、40ミクロン以下の′Flellの粉
炭と、水と、分散剤とを含有する組成?!I金提案する
フランス特許第2,393 、053号は、この混合物
が例えば導雷中のポンプ移送によって輸送されるならば
、その粘度の観点から最高約40重世襲の炭素含有量が
適当でめると述べている。In this regard, a composition containing pulverized coal of 40 microns or less, water, and a dispersant? ! French Patent No. 2,393,053 proposes that if this mixture is transported, for example by pumping in a lightning conductor, a carbon content of up to about 40% is suitable from the point of view of its viscosity. states that.
さらに、”La Rivista dei Cowl
Oustibili”誌、(1981年)、35.虎9
、p、385〜394のサルビ論文は、油−水エマルジ
ョンの燃料油などの燃料液の中に粉炭を分散させる研究
を記述している。In addition, “La Rivista dei Cowl
Austibili” magazine, (1981), 35. Tiger 9
, p. 385-394 describes studies of dispersing pulverized coal into fuel liquids, such as fuel oil in oil-water emulsions.
この論文は、粉炭の低濃度(30重量世襲オーダ)の油
中分散系はニュートン流動液として行動すると述べてい
る。30チ以上の固探含有量の場合に粘度は徐々に増大
し、40チと50%との間の含有量において急激に粘度
が増大する。This paper states that a low concentration (on the order of 30 wt.) dispersion of powdered coal in oil behaves as a Newtonian fluid. The viscosity increases gradually for solid contents above 30 inches, and increases rapidly at contents between 40 inches and 50%.
捷たこの論文は、油−水エマルジョンに対して粉炭を加
えることにより油として行動する安定懸濁液が得られる
と述べている。70ミクロン以下の径の粉炭50部と、
油30部と、水20部とによって最良の結果が得られた
。This article states that by adding powdered coal to an oil-water emulsion, a stable suspension that behaves as an oil is obtained. 50 parts of powdered coal with a diameter of 70 microns or less;
Best results were obtained with 30 parts oil and 20 parts water.
適当な粘度範囲内に留まりながら、添加剤を加え−また
は加えないで、粉炭/水懸濁液中の炭素量を増大するた
め、超微細粒子状(10ミクロン以下)の粉炭と、粗大
粒子状(20〜2ooミクロン)の粉炭と、111′5
加剤を加えた水とを金石する混付物が提案された。In order to increase the amount of carbon in the powdered coal/water suspension, with or without the addition of additives, while remaining within the appropriate viscosity range, ultrafine powdered coal (less than 10 microns) and coarser powdered coal can be used. (20-2oo microns) powdered coal and 111'5
An admixture of water with additives was proposed.
この点について、欧州特許第EP−0052412号は
、経時的に安定であり沈降の傾向を示さない63%の石
炭を含有する懸濁り、をうる多くの実施例全示している
。In this regard, European Patent No. EP-0052412 alludes to a number of examples of obtaining suspensions containing 63% coal which are stable over time and show no tendency to sedimentation.
これらの実施例から、提案された懸濁液は比較的高い液
体含有量を示しまたは特定の粒度の石炭の使用全必要と
することになる。実際上、微細粒度または超微細粒、咳
の粉炭2作る必要のある場合、燃料・使用者は困難な石
炭粉砕の問題に突当り、この粉砕の湿度がう−i <
ma1伍されず、従って粉砕費用が商い。また、脱灰操
作の結果として20 ミクロン以下の粒径を有する脱灰
炭から燃料混合物を製造しなければならない場合、燃料
利用者は液体混合I南中の石炭の濃度の問題に突当り、
これらの問題は、高価な添加剤または高灰分の特定粒度
の粉炭を加えることによってしか解決さねず、従ってこ
のことが混合物から有利な点を奪う。From these examples it follows that the proposed suspensions exhibit a relatively high liquid content or require the use of a particular particle size of coal. In practice, when it is necessary to produce fine or ultra-fine powder coal, the fuel user faces a difficult coal grinding problem, and the humidity of this grinding is very low.
The milling cost is low, so the crushing cost is low. Additionally, if a fuel mixture has to be produced from deashed coal with a particle size of less than 20 microns as a result of the deashing operation, fuel users run into the problem of the concentration of coal in the liquid mix I.
These problems can only be solved by adding expensive additives or pulverized coal of a certain particle size with high ash content, which therefore deprives the mixture of advantages.
故Vこ本発明はこれらの難点金除くことを目的としてい
る。The purpose of the present invention is to eliminate these disadvantages.
そのため、本発明は鉱・吻起片の炭素または石油重質残
留物から生じた生成物などの粉末状固体燃料とオプショ
ンとしての少くとも一種の添加剤との水相中の懸濁液の
形の液体燃料において、粉砕、スクリーニング操作域た
は脱灰操作から生じる固体燃料粉末の粒度組成を、貯蔵
温度(でおいて固体の、重質石油蒸留残留′吻から生じ
た生成物の複数の粒度フラクションの添加にiつで変更
し、また水相が液体燃料の15〜−10 t@ % k
成すようにした液体燃料を目的としている。To this end, the present invention provides a form of suspension of a powdered solid fuel, such as a product derived from mineral ore proboscis carbon or petroleum heavy residues, in an aqueous phase, optionally with at least one additive. In liquid fuels, the particle size composition of solid fuel powders resulting from crushing, screening operations or deashing operations is determined by the particle size composition of products resulting from solid, heavy petroleum distillation residues at storage temperatures ( The addition of fractions was changed by i, and the aqueous phase was 15 to -10 t@% k of the liquid fuel.
The purpose is to produce a liquid fuel that can be made into a liquid fuel.
さらに詳細に述べれば、これらの追加粒度フラクション
は、
a)直接に、石油原料の若干の工業的クラッキンクユニ
ツ)において’4られ、
b)あるいは、石油残留物の粉末化によって得られ、こ
の粉末化は
冷、Hlにおいて、機械的粉砕によって実施され、また
は熱間において、液相残留物について実施され、この粉
末化工程i’lガスによって(例えば空気または水蒸気
によって)援助され、細分された粒子が次に急速冷却を
受け(水冷、また空気急冷)、C)または石油重質残留
物のエマルジョン化によって得られる(オプション添加
剤Vこよる機械的−r−マルジョン化)。この場合、得
られたエマルジョンを直接に粉炭と混合することができ
る。実際上常圧で操作する場合には例えば65℃の水中
VCする約135℃の温度の固体石油残留物をオプショ
ン添加剤と共に粉砕すなわち機械的にエマルジョン化し
、次にこの混合物を冷却することによって、固体石油残
留物(例えばオプションとしてブローンビチューメン)
の液中分散系(5ミクロンオーダの粒径までの超微細粒
子)を生じることができる。More specifically, these additional particle size fractions can be a) directly produced in some industrial cracking units of petroleum feedstocks, or b) alternatively obtained by pulverization of petroleum residues; The pulverization is carried out cold, in Hl, by mechanical comminution, or hot, on the liquid phase residue, and this comminution step is assisted by a gas (e.g. by air or steam) to form the finely divided particles. is then subjected to rapid cooling (water cooling, also air quenching), C) or obtained by emulsification of petroleum heavy residues (mechanical-r-emulsification with optional additives V). In this case, the emulsion obtained can be mixed directly with pulverized coal. By grinding or mechanically emulsifying a solid petroleum residue at a temperature of about 135° C., such as VC in water at 65° C., with optional additives when operating at virtually normal pressure, and then cooling this mixture. Solid petroleum residues (e.g. blown bitumen as an option)
It is possible to produce a dispersion system (ultrafine particles with a particle size on the order of 5 microns) in a liquid.
本発明によって提案された方法は下記の多くの利点を有
する。The method proposed by the present invention has many advantages as follows.
この方法は、粉炭に追加される物質の粒度、および多く
の場合にその粒子の形状ファクタ全非常に精密に制御す
ることができ、これは高い燃料物質含有量を有する安定
懸濁液をうろことを可能にする。This method allows for very precise control over the particle size of the material added to the pulverized coal, and in many cases the shape factor of that particle, making it possible to scale a stable suspension with a high fuel material content. enable.
この方法は、粉砕コストと、粉砕機の投資額を低減させ
る。This method reduces the grinding cost and the investment in the grinder.
この方法は燃料灰分の%全低下させることができる。This method can reduce the total percentage of fuel ash.
この方法は、これまで精油所にとって重荷となっていた
重質石油残留物を再利用することができる。This method allows the reuse of heavy petroleum residues that have traditionally been a burden to refineries.
この方法は、ボイラーに関してもその環境に関しても、
現存テクノロジー全オj用することができる。This method is effective for both the boiler and its environment.
All existing technologies can be used.
最後に、超微細脱灰炭より大きい粒度の石油生成物の組
成の場合に、この種の燃料に固有の利点を利用すること
ができる。すなわち、全体として低灰分の(脱灰炭とほ
とんどまたは全く灰分を含有しない石油生成物)、低硫
黄分の(石炭の硫黄分は普いが、脱灰処理がその硫黄分
の約半分を除去する)、高発熱量の生成物が得られる。Finally, in the case of compositions of petroleum products with particle sizes larger than ultra-fine deashed coals, the advantages inherent in this type of fuel can be exploited. That is, overall low ash content (deashed coal and petroleum products containing little or no ash), low sulfur content (coal has a normal sulfur content, but deashing removes about half of that sulfur content). ), a product with a high calorific value is obtained.
さらに、石炭の中に残存している灰分は燃焼ガスと共に
゛飛出すパ程度のザイズ全有するので、灰分全含有しな
い燃料によって運転されるプラントの中では解決困難な
炉中の灰分椎撹の問題を排煙中の灰分回収の問題に移し
変えてしまう。この種のプラントにおける排煙中の灰分
回収は公知の手段(フィルタ、ザイクロン、沈殿法など
)をもって容易に実現可能でるる。Furthermore, since the ash remaining in the coal has a size that is about the size of particles that fly out together with the combustion gas, the problem of ash agitation in the furnace is difficult to solve in plants operated with fuel that does not contain any ash. The problem is transferred to the problem of ash recovery in flue gas. Ash recovery from flue gas in this type of plant can be easily achieved using known means (filters, Zyclone, precipitation methods, etc.).
本発明による固体燃料−水懸濁液中において使用するこ
とのできる石油生成物に関しては、これらの生成物は下
記のものから成る。Regarding the petroleum products that can be used in the solid fuel-water suspension according to the invention, these products consist of:
a)これらの生成物がエマルジョンの形で介入する場合
には、
ビチューメン、
酸化ビチューメン、
脱アスフアルト蒸留の残留物、
常圧蒸留の残留物、
減圧蒸留の残留物、
ビス・ブレーキング、触媒クラッキング、コーキングま
た(riハイドロクラッキングの残留物、b)石油生成
物が粉砕固体状で介入する場合Vこは、アスファルテン
、
ハイドロクラッキング、触媒クランキングまたはコーキ
ングのコークス、
燃焼残留物、ガス化残留物、熱分解残留物、脱アスフア
ルト蒸留の残留物、
本光明による@ll液液製造態様の非制限的実施例全下
記に述べる。a) Bitumen, oxidized bitumen, residues of deasphalt distillation, residues of atmospheric distillation, residues of vacuum distillation, vis-breaking, catalytic cracking, if these products intervene in the form of emulsions; coking or (ri hydrocracking residues, b) where petroleum products intervene in the form of crushed solids, asphaltenes, hydrocracking, coke from catalytic cranking or coking, combustion residues, gasification residues, heat Decomposition residues, residues of deasphalt distillation, non-limiting examples of liquid-liquid production embodiments according to the present invention are all described below.
固体−水燃料混合物中に不足粒度フラクションまたは補
足粒度フラクションを与えるためVC石油残留物ヲ介入
させる混合物の場合、このフラクションは−F記のもの
とすること灰できる。In the case of mixtures in which VC petroleum residues are interposed to provide a deficient particle size fraction or a supplementary particle size fraction in the solid-water fuel mixture, this fraction can be ashed as specified in -F.
a)超微細フラクション(20ミクロン以下)。この場
合、脱アスフアルト蒸留の残留物などの微粉末石油残留
物、乃至はビチューメンエマルジョンを使用し、これ(
(対して所望の割合の、従来法で粉砕された粉炭(80
ミクロン以下が80%)および追加水を祭卵する。この
場合の最終混合物は、加〜50%の石、前桟留物と、5
0−30%の固体燃料と、追加の水と、オプションとし
ての除加剤および安定化削とを含むでりろう。またこの
追加の水の一部金、それ自体公知の様に、アルコールな
どの有機溶媒、特にメタノールまたはエタノールによっ
て置換することができる。a) Ultrafine fraction (less than 20 microns). In this case, finely powdered petroleum residues, such as residues from deasphalting distillation, or bituminous emulsions are used;
(compared to the desired ratio of conventionally pulverized pulverized coal (80%
(80% below microns) and add water. The final mixture in this case consists of 50% stone, 50% stone, 50%
It will contain 0-30% solid fuel, additional water, and optional additives and stabilizing additives. Part of this additional water can also be replaced, in a manner known per se, by an organic solvent such as an alcohol, in particular methanol or ethanol.
b)中間フラクション、例えば20〜80ミクロンの7
ラクシヨン。この場合、石油残留物は望ましくは蒸留残
留物または石油コークスから成ることができる。b) Intermediate fraction, e.g. 7 from 20 to 80 microns
Luxion. In this case, the petroleum residue may desirably consist of distillation residue or petroleum coke.
C)粗大フラクション。この場合、比較的微紺な固体燃
料を50係のみ含有する固体−水燃料混合液に榛入する
ため、例えば80〜120ミクロンの粗大粒状捷た(は
エマルジョン状の蒸留残留物全使用することができる。C) coarse fraction. In this case, in order to introduce a relatively fine blue solid fuel into a solid-water fuel mixture containing only 50 parts, coarse particles of, for example, 80 to 120 microns are crushed (in other words, all of the emulsion-like distillation residue is used). I can do it.
従って、前記のa、b、cに記載した退刀ロフラクショ
ンは、天然石炭、洗炭様のスライムまたは石油亜質残留
・吻から生じた生成物などの粉宋化固体燃料の粒度組成
を変更させる1ことができる。Therefore, the retardation fractions described in a, b, and c above change the particle size composition of powdered solid fuels such as natural coal, washed coal-like slime, or products generated from petroleum subsoil residues and proboscises. 1 can be done.
そのほか、b+cに記載の追加フラクションは、石炭部
分が超微細脱灰粉炭力・ら成る改良型゛固体−水″・燃
料の製造に特に適している。In addition, the additional fractions described under b+c are particularly suitable for the production of improved "solid-water" fuels in which the coal fraction consists of ultra-fine demineralized coal powder.
光に述べた・床に、水中の石油残留〔吻を粉砕しエマル
ジョン化rることによって石油残留物粒子(5ミクロン
以下の粒径)をイ4することが可能である。故Vここれ
らの粒子が大量の固体−水燃料懸濁液の超微、l+1i
1(不足)粒度フラクションを成すことが望咬しい。It is possible to remove petroleum residue particles (particle size less than 5 microns) from water by crushing and emulsifying the oil residue in the water. These particles are ultrafine in a large amount of solid-water fuel suspension, l+1i
1 (deficiency) particle size fraction is desirable.
渠1列 6j占2例および第3例は石油蒸留残留物−水
エマルジョンに対して粉炭を添カロ混合することによっ
て得らnた懸濁液に関するものである。The second and third examples relate to suspensions obtained by adding powdered coal to a petroleum distillation residue-water emulsion.
実施例1
この実施例((よれば、この懸濁液は、60屯量チの石
油蒸留残留物と、水、バーキュリース社製のビンツル型
添加剤、ウェスト ンコ社製のインシュリン型添加剤、
およびソーダの混合物40襲とを含ムアニオンエマルジ
ョンから成り、このエマルジョンのpHは12〜14の
オーダである。このエマルジョンに対して粉炭を添加し
、この粉炭の80重剤を加えることな(36,7%の粉
炭を含有することができ、最終生成物75.68係の燃
料物質を含有してポンプ移送可能であることが確認され
る。Example 1 According to this example, the suspension consisted of 60 tons of petroleum distillation residue, water, a Binturu type additive manufactured by Vercules, and an insulin type additive manufactured by Westonco. ,
The pH of the emulsion is on the order of 12-14. Add pulverized coal to this emulsion, add 80% of this pulverized coal (can contain 36.7% pulverized coal, and pump the final product containing 75.68% of fuel material). It is confirmed that it is possible.
ロマードD添加剤を添加しても、得られた結果は同等で
ろり、この場合の解乳化は、粉炭含有量39.73%で
生じる。Even with the addition of Romardo D additive, the results obtained are comparable, with demulsification in this case occurring at a powdered coal content of 39.73%.
実施例2
この実施例においては、懸濁液は、80重量%が80ミ
クロン以下の粒径を有する粉炭と、カチオンエマルジョ
ンとから成り、このエマルショア1r160条の石油残
留蒸留物と、40係の水−ポリラムS−塩酸混合物とか
らなる。Example 2 In this example, the suspension consists of pulverized coal, 80% by weight of which has a particle size of less than 80 microns, and a cationic emulsion, in which the emulsion is composed of 1r 160 parts of petroleum residue distillate and 40 parts of water. -Polyram S-hydrochloric acid mixture.
35%の粉炭を含有する場合、得らゎた生成物は常温で
流動性である(燃料物質75係)。解乳化は粉炭456
6条で生じる。When containing 35% pulverized coal, the product obtained is fluid at room temperature (fuel material section 75). Powdered charcoal 456 for demulsification
This occurs under Article 6.
実施例3
この実施例は実施例2と同一の成分全介入させるが、6
3ミクロン以上の粒度フラクションの粉炭を使用するこ
とが相違している。Example 3 This example involves all the same ingredients as Example 2, but with 6
The difference is that powdered coal with a particle size fraction of 3 microns or more is used.
この場合には、炭847゜6チ、すなわち燃焼物質79
%でペースト状の生成物が得られる。In this case, 847°6 pieces of charcoal, or 79 pieces of combustible material
% gives a pasty product.
実施例4
この実施例においては、熱間で製造されたビチューメン
ー水エマルジョンと粉炭との常温混合によって懸濁液が
得られる。カチオン特性のエマルジョンは60重重%の
ビチューメンと、40係の水と、゛′2リラム″型の添
加剤と、塩酸とを含み(総量1 kg K対しテ” f
’) 7ム” 6 g、 MCI 5〜6 gの割合
)、エマルジョンのpHは2と4の範囲内とする。使用
された粉炭は“リートスプルート”の物であって、その
閏重量ヂが80ミクロン以下の粒径である。Example 4 In this example, a suspension is obtained by cold mixing of a hot-produced bitumen-water emulsion and pulverized coal. The emulsion of cationic character contains 60% by weight of bitumen, 40% of water, additives of the ``2 lyrum'' type, and hydrochloric acid (total amount of 1 kg K.
The pH of the emulsion should be in the range 2 and 4. The pulverized coal used was from Riedspruit and its has a particle size of 80 microns or less.
この懸濁液に対して゛フィシ”−分解”型の分解テスI
f実施する。この方法は、緻密なペーストが得られるま
で(懸濁液の分解まで) 400ミフロンノオータ平均
粒径の粉炭を添加するにある。This suspension was subjected to a ``physiolysis''-type decomposition test I.
f Implement. The method consists in adding pulverized coal with an average particle size of 400 mfron until a dense paste is obtained (until the suspension breaks down).
22チで懸濁液はなお流動状態にあったが、これは水中
にν静濁した68.8%の燃料物質に相当する。At 22 inches the suspension was still in a fluid state, which corresponds to 68.8% of the fuel material suspended in the water.
これに対して、25係の粉炭添加で分解が見られる。On the other hand, decomposition was observed with the addition of powdered coal of 25th grade.
実施例5
この実施例に2いては、実施例4と同様にして懸濁液が
祷られるが、この懸濁液にカチオン特性を与えるのでな
くアニオン特性を与えることが相違している(トール油
使用)。12.3のpHを得るようにソーダ(Na0H
)を加える。Example 5 In this Example 2, a suspension is prepared in the same manner as in Example 4, but the difference is that this suspension is given anionic rather than cationic properties (tall oil use). soda (NaOH) to obtain a pH of 12.3.
) is added.
この場合、分解テストは17%の粉炭添加での分解を示
し、これは66.8重量チの燃料物質含有量に相当する
。In this case, the decomposition test showed decomposition with a pulverized coal addition of 17%, which corresponds to a fuel material content of 66.8 wt.
実施例に
の実施例においては、プず63重ta%の粉炭と、水と
、フランセーズCECA社製のポリラムSと、塩酸とを
含有するペースト全作り、次にビテユーメンー水+ポリ
ラムSカチオンエマルジョンを常温で添加して得られた
。下記の二種の゛′流動″′生成q勿が得られブこ。In the example, a paste containing pulverized coal of 63 wt. Obtained by adding at room temperature. The following two types of "fluid" formations were obtained.
52%の粉炭と10%のビチューメン、すなわち62チ
の燃料物質と、37係の水および添加剤とを含有する生
成物(a)、
45%の粉炭および17.4%のビチューメン、すなわ
ち62.4%の燃料物質と、37.6%の水および添加
剤とを含有する生成物(b)。Product (a) containing 52% pulverized coal and 10% bitumen, i.e. 62% fuel material and 37% water and additives, 45% pulverized coal and 17.4% bitumen, i.e. 62. Product (b) containing 4% fuel material and 37.6% water and additives.
結論として、固体燃料−水一石油残留物懸濁液の特性を
改良するためには、下記が望ましい。In conclusion, in order to improve the properties of solid fuel-water-petroleum residue suspensions, the following is desirable.
1)例えば混合前に粉炭に対して親油−親水性添加剤を
移植し、また混合物OpHを操作することによって、炭
素の親油特性を低下させる( pHが低ければ、粉炭の
親水特性が増大する)2)粉炭に対する石油蒸留残留物
の°′付着”を低減させるように、ピチューメンまたは
石油蒸留残留物の7゛硬度”を増大させる。1) Decrease the lipophilic properties of the carbon, for example by grafting lipophilic-hydrophilic additives onto the powdered coal before mixing and also by manipulating the mixture OpH (lower pH increases the hydrophilic properties of the powdered coal) 2) Increase the hardness of picumen or petroleum distillation residues so as to reduce their adhesion to pulverized coal.
3)生成物の粉炭濃度を増大するために粒度を操作する
。特にこの点については、存在粒子のパイモード特性f
!:増大することによ゛って充填度を改良する(エマル
ジョン中の10ミクロン以下のビチューメンせたは石油
蒸留残留物の粒径)。3) Manipulating particle size to increase the powder coal concentration of the product. Especially regarding this point, the pi-mode property f of the existing particle is
! : Improve the degree of filling by increasing (particle size of bitumen or petroleum distillation residues in the emulsion less than 10 microns).
4)使用される重質石油残留物の予備的粉砕を実施する
。4) Carry out preliminary crushing of the heavy petroleum residues used.
実施例7
実施例1と同様にして石油蒸留残留物−水エマルジョン
を作る。このエマルジョンに対して、粉砕さnた石油コ
ークス(その75重重%は80ミクロン以下の粒径を有
する)を添加する。Example 7 A petroleum distillation residue-water emulsion is prepared in the same manner as in Example 1. To this emulsion is added crushed petroleum coke, 75% by weight of which has a particle size of less than 80 microns.
41.2%の石油コークスの添加に際して最終生成物は
流動性に留まる(ブルックフィールド粘度、15℃、1
2 r、p、m、(7) LV2 ニードル:2ooo
センチポワーズ)、燃料物質の全重量は75.0%。Upon addition of 41.2% petroleum coke, the final product remains fluid (Brookfield viscosity, 15°C, 1
2 r, p, m, (7) LV2 needle: 2ooo
centipoise), total weight of fuel material is 75.0%.
実施例8
実施例1のものと同様の石油蒸留残留物−水エマルジョ
ンを介入させる。このエマルジョンに対して、粉砕しス
クリーニングした粉炭(その10000重量%0ミクロ
ン以下の粒径)全添加する。Example 8 A petroleum distillation residue-water emulsion similar to that of Example 1 is intervened. To this emulsion, all pulverized and screened pulverized coal (10,000% by weight of the powder with a particle size of 0 micron or less) is added.
38.8%の粉炭添加に際して最終生成物は流動性に留
まる(ブルックフィールド粘性、15℃、12r、p、
mのLV 2 、ニードル: 900センチポワーズ)
。Upon addition of 38.8% pulverized coal, the final product remains fluid (Brookfield viscosity, 15°C, 12r, p,
m LV 2, needle: 900 centipoise)
.
燃料物質の全重量は70.0係である。The total weight of fuel material is 70.0 parts.
100重t%が40ミクロン以下の粒径を有する脱灰戻
粉を使用して同一操作を繰返す。得られた最終混合物は
前記と同様の特性をMする。The same operation is repeated using 100% by weight of demineralized rehydrated powder having a particle size of 40 microns or less. The final mixture obtained has properties similar to those described above.
実施例9
下記のものを攪拌しながら混合することにより、粉砕石
油コークス−脱灰戻粉−水混合物全作る。Example 9 A total crushed petroleum coke-demineralized powder-water mixture is made by mixing the following with stirring:
脱灰超微粉炭。エルメロ型石炭から製造。約0.4%の
硫黄分店、3゜6チの灰分とを金石。その90重量%は
加ミクロン以下の粒度:17.1重量多粉砕石油コーク
ス。Demineralized ultra-fine coal. Manufactured from Ermelo type coal. The sulfur content is approximately 0.4%, and the ash content is 3.6%. 90% by weight of it is multi-pulverized petroleum coke with a particle size of less than 17.1 microns.
硫黄分2%、灰分0.8チ含No 80t、tチは80
ミクロン以下: 44.3
重量多水分: 37.8重世
襲ロマールD型添加剤:0.9重量%
このようにして、安定な液状混合物が得られ、その10
℃での粘度は1300センチポワーズである。Sulfur content 2%, ash content 0.8t No. 80t, tchi 80
Micron or less: 44.3
Weight polyhydric: 37.8 Double hereditary Romar D type additive: 0.9% by weight In this way, a stable liquid mixture was obtained, part 10
The viscosity at °C is 1300 centipoise.
この混合物の硫黄分は約1裂にすき゛ず、灰分は1優に
すぎない。その発熱量は4800kcal/kgである
。The sulfur content of this mixture is less than about 1 part, and the ash content is only about 1 part. Its calorific value is 4800 kcal/kg.
このようにして本発明は、特に石油残留!吻全使用した
場合に40%の粉炭含有はと76係の燃料物質含M量と
に達しうる固体燃料−水一石油残留物懸濁液を作ること
ができる。これらの生成切は比較的流動性でろる。適当
な添加剤を使用すること(でよって、その安定性質その
用途に適合させることができる。In this way, the present invention is particularly suitable for oil residues! A solid fuel-water-petroleum residue suspension can be produced with a pulverized coal content of 40% and a fuel material content M of the order of 76 when fully used. These products are relatively fluid. By using suitable additives, its stability properties can be adapted to the application.
石炭−水一エマルジョン混合吻中に使用できる添加剤の
うち、下記の乳化剤を挙げることができる。Among the additives that can be used in the coal-water emulsion mixture, the following emulsifiers can be mentioned.
カチオンエマノンジョンについては、アミンまたはポリ
アミンの塩、
アニオンエマルジョンについては、脂肪酸のアルカリ石
鹸。For cationic emulsions, salts of amines or polyamines; for anionic emulsions, alkaline soaps of fatty acids.
また、固体燃料−水一石油残留1.P/I懸濁液につい
て実施された燃焼テストは、すぐnた炎特性、温度特性
、煙の不透明度特性を含む非常にすぐれた結果をうろこ
とができた。石炭に近い発熱前と、現在便用されている
液体燃料に近い燃焼効率とかえられる。Also, solid fuel - water - petroleum residue 1. Combustion tests conducted on the P/I suspension yielded very good results, including excellent flame characteristics, temperature characteristics, and smoke opacity characteristics. It has a combustion efficiency close to that of coal, and a combustion efficiency close to that of liquid fuels currently in use.
出j頭人代理人 猪 股 m フランス国92500リュイユ−マ ルメゾン・リュ・デュ・ドクト ウール・ギョリ31Outgoing representative Boar crotch m France 92,500 Ruilleuma Le Maison Rue du Doct wool gyori 31
Claims (1)
た生成物などの粉末化固体燃料とオプションとしての少
くとも1種の添加剤との水相中の懸濁液の形の液体燃料
において、粉砕、スクリーニング操作または脱灰操作か
ら生じる粉末化固体燃料の粒度組成を、重質石油残留物
から生じた貯蔵温度において固体の生成物の複数の粒度
フラクションの添加によって変更し、また水相が液体燃
料の15乃至40重量%を成すことを特徴とする液体燃
料。 2、粉末化固体燃料の粒度組成は、粉砕操作、スクリー
ニング操作または脱灰操作から生じる粒度組成の一部の
みを代表することを特徴とする特許請求の範囲第1項に
よる液体燃料。 3、前記の追加粒度7ラクシヨンは粉末化石油残留物か
ら成ること全特徴とす゛る特許請求の範囲第1項乃至第
3項のいずれかによる液体燃料。 4、前記の粉末化石油残留物はアスファルテン、蒸留残
留物、および/″f、たはハイドロクラッキングコーク
ス、触媒クラッキングコークス、コーキングコークス、
および/または燃焼残留物または蒸留残留物、および/
または脱アスフアルト蒸留残留物、および/またはオプ
ションとして酸化さ!したビチューメンがら成ること全
特徴と1−る特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれ
かによる液体燃料。 5、前dCの懸濁液において、超微細7ラクシヨン(2
0ミクロン以下が80%のオーダの粒度)は少くとも部
分的に、微粉末石油蒸留残留物などの天然起片または合
成の石油残留物から成り、また懸濁液は5乃至70%の
石油残留物と、7o乃至5チの工業的粉末化固体燃料(
80重量%が80ミクロン以下のサイズとなる様な粒度
)と、追加水分および乳化添加剤および/または安定化
添加剤とを含み、最終混合物中の固体の割合は60乃至
85係の範囲内とする特許請求の範囲第3項乃至第4項
のいずれかによる液体燃料。 6、固体燃料−水プラスオプション添加剤の混合物中に
おいて、前記の粉末化石油残留物が加乃至80ミクロン
の粒度などの中間粒度フラクションとして使用されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項のいず
れかによる液体燃料。 7.80乃至120ミクロンのオーダの粒度の粉末化石
油残留物を官公、この石油残留′吻が50%のオーダの
小割合微粉砕固体燃料を含肩する固体燃料−水流動混合
物に装入されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
乃至第4項のいずれかによる液体燃料。 8、前記の追加粒度フラクションは水相中の石油残留物
エマルジョンから成ること全特徴とする特許請求の範囲
、嘉1項による液体燃料。 9、水相はさらに一定割合の有機溶媒、特にメタノール
またはエタノールなどのアルコールを含有すること全特
徴とする特許請求の範囲第1項乃至第8項のいずれかに
よる液体燃料。 10、前記の石油残留物はビチューメンまたは脱アスフ
アルト蒸留の残留分および/またはビチューメンおよび
/または酸化ピチューメン2よび/または常圧蒸留の残
留物および減圧蒸留の残留物および/またはビス・ブレ
ーキング、触媒クランキング、コーキング筐たはハイド
ロクラッキングの残留物から成ること全特徴とする特許
請求の′$1.囲第8項第8項液体燃料。 11、 前記エマルジョンは75チまでの水中石油残留
物と、乳化添加剤と、オプションとしてのカチオン剤ま
たはアニオン剤とを含有する特許請求の範囲第8項によ
る液体燃料。 12、カチオンエマルジョンの場合、前記乳化剤はアミ
ン塩またはポリアミン塩から成り、アニオンエマルジョ
ンの場合、前記乳化剤は脂肪酸のアルカリ石鹸から成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第11項による液体燃
料。 13、前記の固体燃料は天然石炭、脱灰炭、洗炭機のス
ライム、または石油起源の固体燃料であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項乃至第12項のいずれかによ
る液体燃料。 14、天然石炭、脱灰炭、粉砕筐たはエマルジョン化に
よって得られた石油起源の粉末化固体燃料などの粉末化
固体燃料と共に特許請求の範囲第1項による組成の中に
混入するため、固体石油残留物から若干の粒度フラクシ
ョンを作ることf:特徴とする特許請求の範囲第1項乃
至413項のいずれかによる液体燃料の製造方法。 15、9体中の固体燃料流動性混合物に対して、アスフ
ァルテン、および/またはハイドロクラッキングコーク
ス、触媒クラッキングコークスまたはコーキングコーク
ス、および/または燃焼残留物またはガス化残留物およ
び/または酸化ビチューメンおよび/または脱アスフア
ルト蒸留残留物全添加すること全特徴とする特許請求の
範囲第14項による方法。 16、前記の石油残留物の粉末化は、冷間において機械
的粉砕により、または熱間において液相残留物について
実施されること全特徴とする特許請求の範囲第[5項に
よる方法。 17、熱間粉末化の場合、この粉末化金ガスによって援
助することができ、細分された粒子に対して急水冷また
は空気急冷などの急速冷却処理を加えることを特徴とす
る特許請求の範囲第16項による方法。 18、石油残留物+水+オンション添加剤エマルジョン
の中に粉末化固体燃料を混入することを特徴とする特許
請求の範囲第14項による方法。 19、固体燃料、水2よび添加剤から成る混合v!:J
を作り、この混合物に対して、石油残留物+水+オプシ
ョン添加剤エマルジョン全添加することを特徴とする特
許請求の範囲第14項による方法。[Claims] 1. Suspension of a powdered solid fuel, such as carbon of mineral chips or products derived from petroleum heavy distillation residues, in an aqueous phase, optionally with at least one additive. In liquid fuels in liquid form, the particle size composition of the powdered solid fuel resulting from grinding, screening operations or demineralization operations is increased by the addition of multiple particle size fractions of products solid at storage temperature resulting from heavy petroleum residues. A liquid fuel according to the present invention, characterized in that the aqueous phase constitutes 15 to 40% by weight of the liquid fuel. 2. Liquid fuel according to claim 1, characterized in that the particle size composition of the powdered solid fuel represents only a part of the particle size composition resulting from a crushing operation, a screening operation or a deashing operation. 3. A liquid fuel according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said additional particle size 7 lactose consists of powdered petroleum residue. 4. The powdered petroleum residues are asphaltenes, distillation residues, and/or hydrocracking coke, catalytic cracking coke, coking coke,
and/or combustion residues or distillation residues, and/or
or deasphalted distillation residue, and/or optionally oxidized! A liquid fuel according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is made of bitumen. 5. In the suspension at dC, ultrafine 7 lactations (2
Particle sizes on the order of 80% below 0 microns) consist at least in part of natural or synthetic petroleum residues, such as finely powdered petroleum distillation residues, and suspensions contain between 5 and 70% petroleum residues. and industrial powdered solid fuel from 7o to 5o (
particle size such that 80% by weight have a size below 80 microns), additional moisture and emulsifying and/or stabilizing additives, and the proportion of solids in the final mixture is within the range of 60 to 85 parts. A liquid fuel according to any one of claims 3 to 4. 6. In the mixture of solid fuel-water plus optional additives, said powdered petroleum residue is used as an intermediate particle size fraction, such as a particle size of 1 to 80 microns. Liquid fuel according to any one of items 4 to 4. 7. Powdered petroleum residue with a particle size on the order of 80 to 120 microns is charged to a solid fuel-water fluid mixture containing a small proportion of finely ground solid fuel on the order of 50%. A liquid fuel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: 8. A liquid fuel according to claim 1, characterized in that said additional particle size fraction consists of a petroleum residue emulsion in an aqueous phase. 9. Liquid fuel according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the aqueous phase further contains a proportion of an organic solvent, in particular an alcohol such as methanol or ethanol. 10. The petroleum residues are bitumen or deasphalting distillation residues and/or bitumen and/or oxidized pitumen2 and/or atmospheric distillation residues and vacuum distillation residues and/or vis-breaking, catalysts. Claims '$1. Section 8 Section 8 Liquid fuels. 11. A liquid fuel according to claim 8, wherein said emulsion contains up to 75 inches of petroleum residue in water, an emulsifying additive and optionally a cationic or anionic agent. 12. Liquid fuel according to claim 11, characterized in that in the case of cationic emulsions, the emulsifier consists of amine salts or polyamine salts, and in the case of anionic emulsions, the emulsifier consists of alkaline soaps of fatty acids. 13. The liquid fuel according to any one of claims 1 to 12, wherein the solid fuel is natural coal, deashed coal, coal washing machine slime, or petroleum-derived solid fuel. . 14. In order to mix into the composition according to claim 1 together with powdered solid fuel such as natural coal, deashed coal, powdered solid fuel of petroleum origin obtained by crushing or emulsification, solid 414. A method for producing a liquid fuel according to any of claims 1 to 413, characterized in: producing some particle size fraction from a petroleum residue. 15,9 for solid fuel flowable mixtures in asphaltenes, and/or hydrocracking coke, catalytically cracking coke or coking coke, and/or combustion residues or gasification residues and/or oxidized bitumen and/or 15. Process according to claim 14, characterized in that the entire deasphalting distillation residue is added. 16. Process according to claim 5, characterized in that the pulverization of the petroleum residue is carried out cold by mechanical grinding or hot on the liquid phase residue. 17. In the case of hot pulverization, the powdered gold gas can be used to assist, and the subdivided particles are subjected to a rapid cooling process such as quenching with water or quenching with air. Method according to Section 16. 18. The method according to claim 14, characterized in that powdered solid fuel is mixed into the petroleum residue + water + additive emulsion. 19. Mixture consisting of solid fuel, water 2 and additives v! :J
15. A method according to claim 14, characterized in that the petroleum residue + water + optional additive emulsion is completely added to this mixture.
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